DE2822469A1 - LIGHT MEASURING DEVICE - Google Patents
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Description
LichtmeßvorrichtungLight measuring device
2020th
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtmeßvorrichtung, bei welcher die Ansprechcharakteristik eines Lichtempfangselements verbessert ist; insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der Ansprechcharakteristik bei einer für eine Kamera geeigneten Lichtmeßvorrichtung .The invention relates to a light measuring device in which the response characteristic of a light receiving element is improved; in particular, the invention relates to an improvement in response characteristics in a light measuring device suitable for a camera.
30 3530 35
Allgemein hat Licht von einem Objekt einen weiten Wellenlängenbereich, während die Spektralempfindlichkeit eines Lichtempfangselements wie einer Silicium-Photodiode oder dergleichen eine Kennlinie hat, wie sie in Fig. 1 durch E. dargestellt ist. Der tatsächlich mit dem bloßen Auge erfaßbare Wellenlängenbereich liegt jedoch zwischen 400 μΐη und 700 μΐη. Wenn daher Licht von einem Objekt so wie es ist erfaßt wird, beeinträchtigt das Licht im Infrarot-Bereich die Erfassung beträchtlich, so daß daher keine geeignete Belichtung bzw. Messung erzielt werden kann.In general, light from an object has a wide range of wavelengths, while the spectral sensitivity of a light receiving element such as a silicon photodiode or the like has a characteristic as shown in FIG is represented by E. The one actually with the bare However, the wavelength range that can be detected by the eye is between 400 μm and 700 μm. So when light comes from an object like that as it is detected, the light in the infrared region affects the detection considerably, so there is none suitable exposure or measurement can be achieved.
Daher wird bei einem herkömmlichen Verfahren zur AusTherefore, in a conventional method, it becomes off
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
" 4 " 2S22469 schaltung der Einwirkung des Infrarot-Lichts auf das Lichtempfangselement vor diesem ein Filter zur Kompensation der Spektralempfindlichkeit angebracht, so daß eine Kompensation auf eine Spektralempfindlichkeit erfolgt, die einer relativen spektralen Hellempfindlichkeit nahekommt." 4 " 2S22469 circuit of the action of the infrared light on the light receiving element in front of this a filter to compensate for the spectral sensitivity is attached, so that a compensation is made to a spectral sensitivity that comes close to a relative spectral light sensitivity.
Bei einer herkömmlichen Lichtmeßschaltung, bei welcher als Lichtempfangselement ein photoelektrisches Sperrschicht-Wandlerelement verwendet wird, ist jedoch an das Lichtempfangselement ein Rechenverstärker mit hoher Eingangsimpedanz angeschlossen, dessen Eingangsstufe einen Feldeffekttransistor (FET) aufweist; daher erfolgt sofort beim Einschalten eine unnötige Aufladung von Streukapazitäten wie der an dem Feldeffekttransistor bestehenden Kapazitäten, der Sperrschicht-Kapazität des Lichtempfangselements, an einer gedruckten Schaltung hergerufenen Kapazitäten und dergleichen; die Entladung dieser unnötigen Ladung nimmt eine beträchtliche Zeit in Anspruch, so daß es daher schwierig ist, die Lichtmeßschaltung zu stabilisieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei einer Lichtmessung an schwachen Lichtstrahlen der Photostrom gering ist.In a conventional light measuring circuit in which a photoelectric junction converting element is used as a light receiving element is used, but is attached to the light receiving element an arithmetic amplifier with a high input impedance is connected, the input stage of which is a field effect transistor (FET); therefore, stray capacitances are unnecessarily charged immediately when the device is switched on like the capacitance existing at the field effect transistor, the junction capacitance of the light receiving element printed circuit board called capacitances and the like; the discharge of this unnecessary charge decreases takes a considerable amount of time, so that it is difficult to stabilize the light measuring circuit. this applies especially when the photocurrent is low when measuring light on weak light beams.
Da ferner bei einer herkömmlichen Lichtmeßschaltung der Photostrom zu einer Diode für logarithmische Umwandlung, die in eine Gegenkopplungsschaltung eines Rechenverstärkers mit hoher Eingangsimpedanz eingesetzt ist, im Abdunklungszustand gesperrt wird, arbeitet die Gegenkopplung des Rechenverstärkers nicht, so daß dessen Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Richtung bzw. Polung der Diode hohen oder niedrigen Pegel annimmt. Das heißt, der Verstärker wird durch Übersteuerung gesperrt. Das Lösen dieser Sperrung des Rechenverstärkers bei der nächsten Bildaufnahme erfordert daher Zeit, so daß damit die Lichtmeßschaltung schlechtSince, furthermore, in a conventional light measuring circuit Photocurrent to a diode for logarithmic conversion, which is used in a negative feedback circuit of a computing amplifier with high input impedance, in the darkened state is blocked, the negative feedback of the computing amplifier does not work, so that its output signal as a function of the direction or polarity of the diode assumes a high or low level. That is, the amplifier will blocked by override. It is necessary to release this lock of the computer during the next image acquisition hence time, so that the light measuring circuit is bad
der Einfallichtmenge folgt.
35the incident light follows.
35
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5 " ^822469 5 "^ 822469
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile auszuschalten; dies erfolgt durch eine Lichtquelle, die Licht mit einem vorbeschriebenen Wellenlängenbereich abgibt, der zwischen dem eines Lichtempfangselements und dem eines Filters zur Kompensation der Spektralempfindlichkeit liegt, welches vor dem Lichtempfangselement angeordnet ist; dadurch werden die Ansprecheigenschaften des Lichtempfangselements und die Ansprecheigenschaften der Lichtmeßschaltung verbessert,The invention is based on the object of eliminating the disadvantages mentioned above; this happens by a light source that emits light with a prescribed wavelength range between the one Light receiving element and that of a filter for compensation the spectral sensitivity which is arranged in front of the light receiving element; thereby become the response properties of the light receiving element and the response properties of the light measuring circuit improved,
Weiterhin soll bei der erfindungsgemäßen Lichtmeßvorrichtung die Lichtabgabe einer Lichtquelle gesteuert werden, die zwischen einem Lichtempfangselement und einem Kompensationsfilter angebracht ist.Furthermore, in the light measuring device according to the invention the light output of a light source can be controlled between a light receiving element and a Compensation filter is attached.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing.
Fig. 1 ist eine Darstellung von Spektralkennlinien eines Lichtempfangselements, eines Filters und einer bei der Lichtmeßvorrichtung verwendeten zusätzlichen Lichtquelle.Fig. 1 is an illustration of spectral characteristics of a light receiving element, a Filters and an additional light source used in the light measuring device.
Fig. 2 ist eine Darstellung einer Lichtmeßvorrichtung, die innerhalb einer Objektivverschlußkamera angebracht ist.Fig. 2 is an illustration of a light measuring device installed within a lens shutter camera is appropriate.
Fig. 3 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer BelichtungssteuerschaltungFig. 3 is a circuit diagram of a first embodiment of an exposure control circuit
einer Kamera mit der Lichtmeßvorrichtung nach Fig. 2.a camera with the light measuring device according to FIG. 2.
Fig. 4 ist ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer BelichtungssteuerschaltungFig. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of an exposure control circuit
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ORIGINAL INSPtCTEDORIGINAL INSPtCTED
einer Kamera mit der Lichtmeßvorrichtunga camera with the light measuring device
nach Fig. 2.according to Fig. 2.
Fig. 5 ist ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer BelichtungssteuerschaltungFig. 5 is a circuit diagram of a third embodiment an exposure control circuit
einer Kamera mit der Lichtmeßvorrichtung nach Fig. 2.a camera with the light measuring device according to FIG. 2.
Fig. 6 ist ein Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispi'ls einer Belichtungssteuerschaltung6 is a circuit diagram of a fourth embodiment an exposure control circuit
einer Kamera mit der Lichtmeßvorrichtung nach Fig. 2.a camera with the light measuring device according to FIG. 2.
Fig. 7 zeigt die Lichtmeßvorrichtung in der Anordnung innerhalb einer Schlitzverschlußkamera.Fig. 7 shows the light measuring device positioned within a focal plane shutter camera.
Fig. 8 ist ein Schaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels einer Belichtungssteuerschaltung einer Kamera mit der Lichtmeßvorrichtung. 20Fig. 8 is a circuit diagram of a fifth embodiment of an exposure control circuit a camera with the light measuring device. 20th
Die Fig. 1 zeigt Spektralkennlinien eines Lichtempfangselements, eines Filters zur Kompensation der Spektralempfindlichkeit und einer Lichtquelle, wobei E. die Spektralempfindlichkeits-Kennlinie bei Verwendung einer Silicium-Sperrschicht-Photodiode als Lichtempfangselement zeigt und E-die Spektraldurchlaß-Kennlinie eines Filters zur Kompensation der Spektralempfindlichkeit zeigt, während E., die Kennlinie der spektralen Energieverteilung bei Verwendung einer Leuchtdiode als Infrarot-Quelle zeigt und E. die bei einem Lichtempfangselement für eine Kamera notwendige Spektralempfindlichkeits-Kennlinie zeigt; wenn die Spektralkennlinien E- und E- kombiniert werden, wird die Spektralempf indlichkeits-Kennlinie der Silicium-Photodiode insgesamt ungefähr gleich der Kennlinie E., so daß daher eine für ein Lichtempfangselement einer Kamera geeignete Spektral-Fig. 1 shows spectral characteristics of a light receiving element, a filter to compensate for the spectral sensitivity and a light source, where E. the spectral sensitivity characteristic when using a silicon barrier photodiode as the light receiving element shows and E-die Spectral transmission characteristic of a filter to compensate for the spectral sensitivity shows, while E., the Characteristic curve of the spectral energy distribution when using a light-emitting diode as an infrared source shows and E. the shows necessary spectral sensitivity characteristics in a light receiving element for a camera; when the spectral characteristics E- and E- are combined, the spectral sensitivity is inditude characteristic of the silicon photodiode overall approximately equal to the characteristic E., so that therefore a suitable for a light receiving element of a camera
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1 I b Z Z 4 6 id Charakteristik erzielbar ist. Andererseits liegt die Kennlinie E-, der spektralen Energieverteilung innerhalb eines Bereichs der Spektralempfindlichkeits-Kennlinie E., jedoch nicht innerhalb eines Bereichs der Spektraldurchlaß-Kennlinie E„. 1 I b Z Z 4 6 id characteristic is achievable. On the other hand, the characteristic curve E- of the spectral energy distribution lies within a range of the spectral sensitivity characteristic curve E., but not within a range of the spectral transmission characteristic curve E ".
Die Fig. 2 zeigt eine Lichtmeßvorrichtung für eine Kamera, bei der die Zusammensetzung der in Fig. 1 gezeigten Spektralkennlinien verwendet ist; dabei ist 1 ein Photoaufnahmeobjektiv, 2 eine Blende, 3 ein Objektivverschluß, 4 ein Film, 5 eine Silicium-Photodiode als Lichtempfangselement mit der durch E1 in Fig. 1 dargestellten Spektralempfindlichkeits-Kennlinie, 6 eine Filter zur Kompensation der Spektralempfindlichkeit, das die durch E2 in Fig. 1 gezeigte Spektraldurchlaß-Kennlinie hat, 7 eine Leuchtdiode als Lichtquelle mit der durch E-, in Fig. 1 dargestellten spektralen Energieverteilung und 8 ein Lichtabschirmrohr bzw. -tubus zur Begrenzung der auf die Silicium-Photodiode 5 einfallenden Lichtstrahlen; das Filter 6 ist an einer Stirnebene des Lichtabschirmrohrs 8 angebracht, während die Leuchtdiode 7 innerhalb des Lichtabschirmrohrs 8 angebracht ist.Fig. 2 shows a light measuring device for a camera using the composition of the spectral characteristics shown in Fig. 1; 1 is a photo-taking lens, 2 a diaphragm, 3 a lens shutter, 4 a film, 5 a silicon photodiode as a light receiving element with the spectral sensitivity characteristic shown by E 1 in FIG E 2 has the spectral transmission characteristic shown in FIG. 1, 7 a light-emitting diode as a light source with the spectral energy distribution represented by E, in FIG. 1, and 8 a light shielding tube or tube for limiting the light rays incident on the silicon photodiode 5; the filter 6 is attached to an end plane of the light shielding tube 8, while the light-emitting diode 7 is attached inside the light shielding tube 8.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Belichtungssteuerschaltung einer Kamera, bei der die in Fig. 2 gezeigte Lichtmeßvorrichtung verwendet ist, wobei die gleichen Komponenten wie die in Fig. 2 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.FIG. 3 shows an example of an exposure control circuit of a camera employing that shown in FIG Light measuring device is used, the same components as those shown in Fig. 2 having the same Reference numerals are provided.
10 ist ein Rechenverstärker mit hoher Eingangsimpedanz, zwischen dessen Eingangsanschlüsse die Silicium-Photodiode 5 geschaltet ist. 11 ist ein logarithmisches Wandlerelement zum logarithmischen Komprimieren eines Photostroms der Silicium-Photodiode 5. 12 und 13 zeigen unterschiedliche Streukapazitäten, die am invertierenden Eingang des Rechen-Verstärkers 10 bestehen (wie beispielsweise die Kapazität10 is an arithmetic amplifier with high input impedance, the silicon photodiode 5 is connected between its input terminals. 11 is a logarithmic conversion element for logarithmic compression of a photocurrent of the Silicon photodiode 5. 12 and 13 show different stray capacitances at the inverting input of the arithmetic amplifier 10 exist (such as the capacity
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eines Feldeffekttransistors in der Eingangsstufe des Rechenverstärkers 10, eine Sperrschicht-Kapazität der Photodiode 5, eine durch den tatsächlichen Einbau der Schaltung in die Kamera verursachte Kapazität und dergleichen). 14 ist ein Transistor'zur logarithmischen Expansion, der an den Eingangsanschluß des Rechenverstärkers angeschlossen ist. 15 ist ein Verschlußzeitintegrationskondensator, der an den Transistor angeschlossen ist. 16 ist ein Integrationsbeginn- oder Zählschalter.a field effect transistor in the input stage of the Computational amplifier 10, a junction capacitance of the photodiode 5, one by the actual installation of the Switching into the camera caused capacitance and the like). 14 is a transistor for logarithmic Expansion, which is connected to the input terminal of the processing amplifier. 15 is a shutter speed integration capacitor, which is connected to the transistor. 16 is an integration start or counting switch.
17 ist eine Schmitt-Triggerschaltung zur Erfassung des Spannungspegels zwischen den Anschlüssen des Kondensators 15. 18 ist ein Verschlußsteuermagnet, der . geschaltet wird, wenn die Schmitt-Triggerschaltung 17 das Erreichen eines vorgeschriebenen Pegels erfaßt.17 is a Schmitt trigger circuit for detecting the voltage level between the terminals of the capacitor 15. 18 is a shutter control magnet that. is switched when the Schmitt trigger circuit 17 has reached a prescribed level is detected.
19a und 19b sind Hauptschalter, die durch Drücken eines Verschlußauslöseknopfes geschlossen werden. 20 und 21 sind Stromversorgungsbatterien, während 24 und 25 ein Widerstand und ein Kondensator sind, welche eine Zeitkonstantenschaltung bilden. 26 ist eine Schmitt-Triggerschaltung zur Erfassung eines Spannungspegels zwischen den Anschlüssen des Kondensators 25. 27 ist ein Schalttransistor, der zur Verminderung der von der Leuchtdiode 7 abgegebenen Lichtmenge gesperrt wird, wenn die Schmitt-Triggerschaltung 26 das Erreichen eines vorbestimmten Pegels erfaßt. und 29 sind Vorspannungs-Widerstände, von welchen der Widerstand 28 einen Widerstandswert hat, der ausreichend geringer als derjenige des Widerstands 29 ist.19a and 19b are main switches which are closed by pressing a shutter release button. 20th and 21 are power supply batteries, while 24 and 25 are a resistor and a capacitor which are one Form time constant circuit. 26 is a Schmitt trigger circuit for detecting a voltage level between the Connections of the capacitor 25. 27 is a switching transistor, which is used to reduce the output from the light-emitting diode 7 Light quantity is blocked when the Schmitt trigger circuit 26 detects the reaching of a predetermined level. and 29 are bias resistors, of which resistor 28 has a resistance value that is sufficient is less than that of resistor 29.
Nachstehend wird die Funktion des vorstehend beschriebenen Aufbaus erläutert.The function of the structure described above will be explained below.
Wenn die Hauptschalter 19a und 19b durch Drücken des Verschlußauslöseknopfes eingeschaltet werden, erfolgt an der Eingangsstufe des Rechenverstärkers über dasWhen the main switches 19a and 19b are pressed by pressing the Shutter release button are switched on, takes place at the input stage of the processing amplifier via the
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logarithmische Wandlerelement 11 die vorstehend beschriebene unnötige Ladung der Streukapazitäten 12, 13 wie der Kapazität des Feldeffekttransistors und dergleichen, während sich das Lichtmeßschaltungssystem in einer Übergangszeit befindet. Da aber die Ladespannung an dem Kondensator 25 zu diesem Zeitpunkt nicht den vorgeschriebenen Wert erreicht, liegt der Ausgang der Schmitt-Triggerschaltunglogarithmic converter element 11, the unnecessary charging of the stray capacitances 12, 13 as described above the capacitance of the field effect transistor and the like, while the light measuring circuit system is in a transition period is located. But since the charging voltage on the capacitor 25 is not the prescribed at this time When the value is reached, the output of the Schmitt trigger circuit is present
26 auf hohem Pegel, so daß der Schalttransistor 27 im Ein- ' schaltzustand ist und ein starker Vorspannungsstrom über den Vorspannungs-Widerstand 28 zur Leuchtdiode 7 fließt, wodurch helles Licht erzeugt wird. Dadurch fließt ein starker Photo-' strom zur Silicium-Photodiode 5, so daß die unnötige Ladung an den Streukapazitäten 12 und 13 sofort entladen wird, wodurch der Ausgang des Rechenverstärkers 10 schnell wieder eine normale Betriebsspannung einnimmt. Die Schmitt-Triggerschaltung 26 wird nach Ablauf einer durch den Widerstand 24 und den Kondensator 25 bestimmten Zeit umgeschaltet und nimmt niedrigen Pegel an, so daß der Schalttransistor26 at a high level, so that the switching transistor 27 in on ' is switched and a strong bias current flows through the bias resistor 28 to the light emitting diode 7, whereby bright light is generated. As a result, a strong photocurrent flows to the silicon photodiode 5, so that the unnecessary charge is immediately discharged at the stray capacitances 12 and 13, whereby the output of the computing amplifier 10 is quickly restored assumes a normal operating voltage. The Schmitt trigger circuit 26 is after a by the resistor 24 and the capacitor 25 switched for a certain time and goes to a low level, so that the switching transistor
27 ausgeschaltet bzw. gesperrt wird. Aufgrund dessen fließt ein geringer Vorspannungsstrom über den Vorspannungs-Widerstand 29 zur Leuchtdiode 7. Dabei wird bei weiterem Drücken des Verschlußauslöseknopfes der Verschluß 3 ausgelöst. Dadurch wird über das Aufnahme-Objektiv 1 gelangendes Objektlicht an der Ebene des Films 4 reflektiert und erreicht über das Filter 6 zur Kompensation der Spektralempfindlichkeits-Kennlinie die Silicium-Photodiode 5. Aufgrund dessen wird die Spektralempfindlichkeits-Kennlinie der Silicium-Photodiode 5 in bezug auf das Objektlicht eine annähernd für einen Belichtungsmesser einer Kamera geeignete, wie sie bei E- in Fig. 1 gezeigt ist. Ferner bestrahlt Licht von der Leuchtdiode 7 die Silicium-Photodiode 5, jedoch nicht die Fläche des Films 4, da das Filter 6 dazwischenliegt; daher erfolgt keine Einwirkung auf den Film 4. Wenn dann zugleich mit dem Auslösen des Verschlusses 3 der Zählschalter 16 ausgeschaltet wird, wird der Kondensator27 is switched off or blocked. Because of this, a small bias current flows through the bias resistor 29 to the light-emitting diode 7. The shutter 3 is released when the shutter release button is pressed further. As a result, object light coming through the taking lens 1 is reflected on the plane of the film 4 and reaches the silicon photodiode 5 via the filter 6 to compensate for the spectral sensitivity characteristic curve the object light an appropriate exposure meter for approximately a camera w IE at E in Fig. is shown. 1 Further, light from the light emitting diode 7 irradiates the silicon photodiode 5 but not the surface of the film 4 because the filter 6 is interposed; therefore, there is no action on the film 4. If the counter switch 16 is then turned off at the same time as the shutter 3 is released, the capacitor becomes
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15 entsprechend dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 geladen; wenn dann der Kondensator 15 nach Ablauf einer bestimmten Zeit den vorgeschriebenen Spannungswert erreicht hat, wird die Schmitt-Triggerschaltung 17 umgeschaltet und der Verschlußsteuermagnet 18 aberegt, so daß auf diese Weise der Verschluß 3 geschlossen wird. Selbst wenn das Objekt während der Belichtung abgedunkelt wird, wird der Lichtmeßschaltung mittels der Leuchtdiode 7 ein Vorspannungsstrom mit einem bestimmten Pegel zugeführt, so daß daher die Lichtmeßschaltung nicht durch Übersteuerung sperrt und das Ansprechen mit hoher Geschwindigkeit beibehalten wird.15 charged according to the output signal of the computing amplifier 10; if then the capacitor 15 after a has reached the prescribed voltage value for a certain time, the Schmitt trigger circuit 17 is switched over and the shutter control magnet 18 de-energized, so that the shutter 3 is closed in this way. Even if the object is darkened during the exposure, the light measuring circuit is activated by means of the light emitting diode 7 is supplied with a bias current at a certain level, so that therefore the light measuring circuit does not pass Override locks and the response is maintained at high speed.
Die Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Belichtungssteuerschaltung, bei welchem zur Verbesserung der Übergangs-Ansprecheigenschaften der Lichtmeßschaltung die der Leuchtdiode 7 zugeführte Stromstärke durch einen Schalttransistor 31 gesteuert wird, welcher durch das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 mit der hohen Eingangsimpedanz gesteuert wird; dabei sind die den Komponenten in Fig. 3 entsprechenden Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Erläuterungen weggelassen. Durch das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 wird der Schalttransistor 31 ein- und ausgeschaltet, wodurch der Schalttransistor 27 steuerbar ist. 30 ist ein Vorspannungswiderstand .Fig. 4 shows a second embodiment of an exposure control circuit in which for improvement the transitional response properties of the light measuring circuit, the current intensity supplied to the light emitting diode 7 through a Switching transistor 31 is controlled, which is controlled by the output signal of the processing amplifier 10 with the high input impedance is controlled; the components corresponding to the components in FIG. 3 are the same Provided reference numerals and their explanations are omitted. The output signal of the computing amplifier 10 is the switching transistor 31 is switched on and off, whereby the switching transistor 27 can be controlled. 30 is a bias resistor .
Wenn die Hauptschalter 19a und 19b durch Drücken des Verschlußauslöseknopfes eingeschaltet werden, erfolgt die vorstehend beschriebene unnötige Aufladung der Streukapazitäten wie der Kapazität des Feldeffekttransistors in der Eingangsstufe des Rechenverstärkers 10. Da in diesem Fall das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 einen unteren Sättigungspegel erreicht, wird der Schalttransistor 31 gesperrt und der Schalttransistor 27 durchge-When the main switches 19a and 19b are pressed by pressing the When the shutter release button is switched on, the above-described unnecessary charging of the stray capacitances takes place like the capacitance of the field effect transistor in the input stage of the processing amplifier 10. Since in In this case, the output signal of the computing amplifier 10 reaches a lower saturation level, the switching transistor 31 blocked and the switching transistor 27 through
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) l·'- / ':' /. Ci Q _ -j 1 _ L - ■ / ι- L, Ό Ό ) l · '- /' : '/. Ci Q _ -j 1 _ L - ■ / ι- L , Ό Ό
schaltet. Daher fließt über den Widerstand 28 ein starker Vorspannungsstrom zur Leuchtdiode 7, so daß diese hell aufleuchtet. Aufgrund dessen fließt ein starker Photostrom zur Silicium-Photodiode 5, so daß die unnötige Ladung der Streukapazitäten 12, 13 sofort entladen wird, wodurch das Ausgangspotential des Rechenverstärkers 10 ansteigt und daher schnell ein normales Betriebspotential wieder einnimmt. Dadurch wird der Schalttransistor 31 durchgeschaltet, so daß der Schalttransistor 27 gesperrt wird und daher über den Widerstand 29 ein geringer Vorspannungsstrom zur Leuchtdiode 7 fließt. Die nachfolgenden Betriebsvorgänge laufen auf gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel ab.switches. Therefore, a strong bias current flows through the resistor 28 to the light-emitting diode 7, so that it is bright lights up. Due to this, a strong photocurrent flows to the silicon photodiode 5, so that the unnecessary charge of the Stray capacitances 12, 13 is discharged immediately, whereby the The output potential of the computing amplifier 10 rises and therefore quickly resumes a normal operating potential. As a result, the switching transistor 31 is turned on, so that the switching transistor 27 is blocked and therefore over the resistor 29 a small bias current to the light emitting diode 7 flows. The following operations run in the same way as in the first embodiment.
Die Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Belichtungssteuerschaltung, bei welchem zum Verhindern eines Sperrens des Rechenverstärkers 10 durch Übersteuerung der Vorspannungsstrom der Leuchtdiode 7 nur zugeführt wird, wenn die Objekthelligkeit einen vorgeschriebenen Wert oder weniger hat; die den Komponenten in Fig. 4 entsprechenden Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Erläuterung ist weggelassen. 32 ist eine Konstantspannungsschaltung, deren Ausgangssignal an einem Eingang eines Vergleichers 33 anliegt, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 anliegt. 34 und 35 sind Transistoren, während 36 ein Vorspannungs-Widerstand ist.Fig. 5 shows a third embodiment of an exposure control circuit in which to prevent a Disabling the computing amplifier 10 by overdriving the bias current of the light emitting diode 7 is only supplied, when the object brightness is a prescribed value or less; those corresponding to the components in FIG Components are given the same reference numerals and their explanations are omitted. 32 is a Constant voltage circuit, the output signal of which is applied to one input of a comparator 33, to its second Input the output signal of the computing amplifier 10 is present. 34 and 35 are transistors, while 36 is a bias resistor is.
Wenn durch Drücken des Verschlußauslöseknopfes die Hauptschalter 19a und 19b eingeschaltet werden, erfolgt das vorstehend genannte unnötige Aufladen der Streukapazitäten wie der Kapazität des Feldeffekttransistors in der Eingangsstufe des Rechenverstärkers 10. Da in diesem Fall das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 einen unteren Sättigungspegel erreicht, wird der Schalttransistor 31 gesperrt, währendWhen the main switches 19a and 19b are turned on by pressing the shutter release button, occurs the above-mentioned unnecessary charging of the stray capacitances such as the capacitance of the field effect transistor in the input stage of the arithmetic amplifier 10. Since in this case the output signal of the computing amplifier 10 reaches a lower saturation level, the switching transistor 31 is blocked while
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der Schalttransistor 27 durchgeschaltet wird. Daher fließt über den Widerstand ein starker Vorspannungsstrom zur Leuchtdiode 7, so daß diese helles Licht abgibt. Dadurch fließt zur Silicium-Photodiode 5 ein starker Photostrom, so daß die unnötige Ladung an den Streukapazitäten 12 und 13 sofort entladen wird und das Ausgangspotential des Rechenverstärkers 10 ansteigt, wodurch schnell ein Normalbetriebspotential wieder erreicht wird. Dadurch wird der Schalttransistor 31 durchgeschaltet, während der Schalttransistor 27 ge-the switching transistor 27 is turned on. Therefore, a strong bias current flows to the light emitting diode via the resistor 7 so that it emits bright light. As a result, a strong photocurrent flows to the silicon photodiode 5, so that the unnecessary charge at the stray capacitances 12 and 13 is discharged immediately and the output potential of the computing amplifier 10 increases, whereby a normal operating potential is quickly reached again. This will make the switching transistor 31 switched through, while the switching transistor 27 is
10' sperrt wird, wodurch über den Widerstand 29 nur ein geringer Vorspannungsstrom zur Leuchtdiode 7 fließt. Wenn die Ausgangsspannung des Rechenverstärkers 10 das Normalbetriebspotential erreicht, wird durch weiteres Drücken des Verschlußauslöseknopfes der Verschluß 3 ausgelöst, wonach das Lichtempfangselement 5 das Objektlicht aufnimmt und am Rechenverstärker 10 ein dem Objekthelligkeitspegel entsprechendes Ausgangssignal erzeugt wird.10 'is blocked, as a result of which only a small bias current flows to the light-emitting diode 7 via the resistor 29. When the output voltage of the computing amplifier 10 reaches the normal operating potential, is achieved by pressing the shutter release button again the shutter 3 triggered, after which the light receiving element 5 receives the object light and an output signal corresponding to the object brightness level is generated at the computing amplifier 10.
Dieses Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 wird mittels des Vergleichers 33 mit dem Ausgangssignal der Konstantspannungsschaltung 32 verglichen; wenn das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 kleiner als das Ausgangssignal der Konstantspannungsschaltung 32 wird, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 33 niedrigen Pegel an, so daß der Transistor 34 gesperrt und der Transistor 35 durchgeschaltet wird, wodurch über den Widerstand 29 der Leuchtdiode 7 ein geringer Vorspannungsstrom zum Verhindern des Sperrens durch Übersteuerung zugeführt wird. Wenn dagegen das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 10 größer als das Ausgangssignal der Konstantspannungsschaltung 32 ist, wird der Ausgang des Vergleichers 33 auf hohen Pegel umgeschaltet, so daß der Transistor 34 durchgeschaltet und der Transistor 35 gesperrt wird, woraufhin kein Vorspannungsstrom der Leuchtdiode 7 zugeführt wird und kein Licht abgegeben wird. DieThis output signal of the computing amplifier 10 is by means of the comparator 33 with the output signal of the Constant voltage circuit 32 compared; when the output signal of the processing amplifier 10 is less than that Output of constant voltage circuit 32 becomes, the output of comparator 33 goes low Level, so that the transistor 34 is blocked and the transistor 35 is turned on, whereby the Resistor 29 of the light emitting diode 7 a small bias current to prevent blocking by overdriving is fed. If, on the other hand, the output signal of the processing amplifier 10 is greater than the output signal of the Is constant voltage circuit 32, the output of the comparator 33 is switched to high level so that the transistor 34 is turned on and the transistor 35 is blocked, whereupon there is no bias current of the light-emitting diode 7 is supplied and no light is emitted. the
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nachfolgenden Betriebsabläufe entsprechen denjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel.subsequent operating procedures correspond to those in the first embodiment.
Die Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Belichtungssteuerschaltung, bei dem die gleichen Komponenten wie in Fig. 5 die gleichen Bezugszeichen tragen und ihre Erläuterungen weggelassen sind.Fig. 6 shows a fourth embodiment of an exposure control circuit in which the same components as in Fig. 5 have the same reference numerals and their explanations are omitted.
22 ist ein Schalter, der in Verbindung mit einem zweiten Schritt beim Niederdrücken des Verschlußauslöseknopfes momentan eingeschaltet wird und der zur Leuchtdiode 7 in Reihe geschaltet ist, so daß diese beim momentanen Einschalten des Schalters 22 momentan aufleuchtet.22 is a switch that operates in conjunction with a second step in depressing the shutter release button is momentarily switched on and which is connected in series with the light emitting diode 7, so that it is switched on at the moment of switch 22 lights up momentarily.
Im folgenden wird die Funktionsweise bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert.In the following, the mode of operation in the structure described above will be explained.
Wenn die Hauptschalter 19a und 19b durch einen ersten Schritt beim Niederdrücken des Verschlußauslöseknopfes eingeschaltet werden, erfolgt über das loga-rithmische Wandlerelement 11 die vorstehend genannte unnötige Aufladung der Streukapazitäten 12, 13 wie der Kapazität des Feldeffekttransistors in der Eingangsstufe des Rechenverstärkers und dergleichen während des Übergangszustands des Lichtmeßschaltungssystems. Wenn in Verbindung mit dem zweiten Schritt beim Niederdrücken des Verschlußauslöseknopfes der Schalter 22 momentan eingeschaltet wird, gibt die Leuchtdiode 7 momentan Licht ab, das die Silicium-Photodiode 5 bestrahlt, so daß durch deren Photostrom die unnötige Ladung an den Streukapazitäten sofort entladen und damit beseitigt wird, so daß daher die Lichtmeßschaltung stabilisiert wird. Zugleich damit wird der Verschluß 3 ausgelöst, wonach über das Aufnahme-Objektiv 1 gelangendes Objektlicht an der Ebene des Films 4 reflektiert wird und das dermaßen reflektierte Licht über das FilterWhen the main switches 19a and 19b by a first Step to be switched on when the shutter release button is depressed, takes place via the logarithmic Converter element 11, the above-mentioned unnecessary charging of the stray capacitances 12, 13 such as the capacitance of the Field effect transistor in the input stage of the processing amplifier and the like during the transient state of the photometric circuit system. When used in conjunction with the second step when the shutter release button is depressed, the switch 22 is momentarily turned on, there the light emitting diode 7 momentarily emits light that the silicon photodiode 5 irradiated, so that the unnecessary charge on the stray capacitances is discharged immediately through their photocurrent and is thus eliminated, so that therefore the light measuring circuit is stabilized. At the same time, the closure 3 triggered, after which object light passing through the taking lens 1 is reflected on the plane of the film 4 and the light reflected in this way through the filter
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zur Kompensation der Spektralempfindlichkeits-Kennlinie die Silicium-Photodiode 5 erreicht. Dadurch wird die Spektralempfindlichkeits-Kennlinie der Silicium-Photodiode 5 in bezug auf das Objektlicht zu einer für einen Belichtungsmesser einer Kamera geeigneten, wie sie bei E. in Fig. 1 gezeigt ist. Das Licht von der Leuchtdiode 7 bestrahlt die Silicium-Photodiode 5, jedoch aufgrund des Zwischenliegens des Filters 6 nicht die Oberfläche des Films 4, so daß an diesem keine Einwirkung erfolgt. 10to compensate for the spectral sensitivity curve reaches the silicon photodiode 5. This becomes the spectral sensitivity characteristic of the silicon photodiode 5 with respect to the object light to one suitable for a light meter of a camera, as shown in FIG E. shown in FIG. The light from the light emitting diode 7 irradiates the silicon photodiode 5, but not the surface due to the interposition of the filter 6 of the film 4 so that there is no action on it. 10
Wenn der Zählschalter 16 zugleich mit der Auslösung des Verschlusses 3 ausgeschaltet wird, wird der Kondensator 15 entsprechend dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers geladen; sobald der Kondensator 15 nach Ablauf einer bestimmten Zeit einen vorgeschriebenen Ladungswert erreicht hat, wird die Schmitt-Triggerschaltung 17 umgeschaltet und der Verschlußsteuermagnet 18 aberregt, wodurch der Verschluß 3 geschlossen wird.If the counter switch 16 is turned off at the same time as the shutter 3 is triggered, the capacitor becomes 15 charged according to the output signal of the processing amplifier; as soon as the capacitor 15 after a certain Time has reached a prescribed charge value, the Schmitt trigger circuit 17 is switched and the shutter control magnet 18 is de-energized, whereby the shutter 3 is closed.
Obgleich die jeweiligen Ausführungsbeispiele der Belichtungssteuerschaltung für den Fall der Verwendung eines Objektivverschlusses erläutert wurden, kann die Schaltung gemäß einem jeden Ausführungsbeispiel nicht nur bei einer Kamera mit einem Objektivverschluß verwendet werden, sondern auch bei einer Kamera mit einem Schlitzverschluß 31 gemäß der Darstellung in Fig. 7. In diesem Fall bestrahlt das von einer Oberfläche des Verschlusses 31 und der Oberfläche des Films 4 reflektierte Licht über das Filter 6 das Lichtempfangselement bzw. die Photodiode 5, wobei ein solcher Aufbau gewählt, werden kann, daß der Schalter 22 für die Leuchtdiode 7 zusammen mit dem Hauptschalter 19 bzw. 19a, 19b schließt, der bei dem ersten Betatigungsschritt des VerschlußauslöseknopfesAlthough the respective exemplary embodiments of the exposure control circuit have been explained for the case of using a lens shutter, the circuit according to each exemplary embodiment can be used not only for a camera with a lens shutter but also for a camera with a focal plane shutter 3 1 as shown in FIG. 7. In this case, the light reflected from a surface of the shutter 3 1 and the surface of the film 4 irradiates through the filter 6 the light receiving element or the photodiode 5, and such a structure can be chosen that the switch 22 for the light emitting diode 7 together with the main switch 19 or 19a, 19b closes, which in the first actuation step of the shutter release button
geschlossen wird.
35is closed.
35
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Die Lichtmeßvorrichtung dient ferner auch nicht nur zum sofortigen Entfernen der unnötigen Ladung an den Streukapazitäten, sondern kann auch als Begrenzer für die Verschlußzeit verwendet werden, wenn anstelle des in Fig. 6 gezeigten Schalters 22.ein in Fig. 8 gezeigter veränderbarer Widerstand 23 verwendet wird, welcher so geregelt wird, daß die Helligkeit der Leuchtdiode 7 auf einem vorgeschriebenen Wert gehalten wird.The light measuring device also serves not only for the immediate removal of the unnecessary charge on the Stray capacitance, but can also be used as a shutter speed limiter if instead of the switch 22 shown in Fig. 6, a variable resistor 23 shown in Fig. 8 is used, which so it is regulated that the brightness of the light emitting diode 7 is kept at a prescribed value.
Das heißt, wenn der veränderbare Widerstand 23 so eingestellt wird, daß die Helligkeit der Leuchtdiode 7 eine Verschlußzeit von beispielsweise 1/60 s verursacht, erfolgt eine Verschlußzeitsteuerung entsprechend der Objekthelligkeit, wenn diese Helligkeit größer als der Einstellwert ist, während der Verschluß auf 1/60 s gesteuert wird, wenn die Objekthelligkeit geringer als der Einstellwert ist. Wenn dieser Einstellwert auf einem Grenzwert für Verwackeln gehalten wird, dient er zum Verhindern eines Verwackeins; da der Verwacklungs-Grenzwert in Abhängigkeit von der Art des Objektivs (Weitwinkel-, Normal-, Teleobjektiv) unterschiedlich ist, kann dabei bei automatischem oder manuellem Einstellen des veränderbaren Widerstands 23 zur Regelung der Lichtmenge der Leuchtdiode 7 entsprechend der Objektivart ein Verwackeln in einem jeden Fall verhindert werden..That is, if the variable resistor 23 is set so that the brightness of the light emitting diode 7 causes a shutter speed of, for example, 1/60 s, shutter speed control is carried out accordingly the object brightness if this brightness is greater than the set value, while the shutter is set to 1/60 s is controlled when the object brightness is lower than the set value. If this setting value is on a Shake limit is held, it serves to prevent shake; because the camera shake limit depending on the type of lens (wide-angle, Normal, telephoto lens) is different, can be changed with automatic or manual setting of the Resistance 23 for regulating the amount of light from the light-emitting diode 7 according to the type of lens causes blurring be prevented in any case ..
Wie vorstehend erläutert ist, ist bei der Lichtmeßvorrichtung vor einem Lichtempfangselement ein Filter zur Kompensation der Spektralempfindlichkeit angebracht, während zwischen dem Filter und dem Lichtempfangselement eine Leuchtquelle zur Abgabe von Vorgabe-Licht mit einer spektralen Beleuchtungsenergie-Kennlinie angeordnet ist, welche in einem empfindlichen Wellenlängenbereich des Lichtempfangselements liegt, jedoch außerhalb eines Durchlaß-Wellenlängenbereichs des Filters liegt; dabei ist die Lichtmeßvorrichtung so auf-As explained above, in the light measuring device, a filter is used in front of a light receiving element Compensation of the spectral sensitivity attached, while a light source between the filter and the light receiving element is arranged for the output of default light with a spectral lighting energy characteristic curve, which in a sensitive wavelength range of the light receiving element but is outside a transmission wavelength range of the filter; the light measuring device is so
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gebaut, daß Außenlicht das Lichtempfangselement über das Filter bestrahlt, während das Licht von der Leuchtquelle das Lichtempfangselement bestrahlt, jedoch nicht über das Filter nach außen dringt; bei der Verwendung dieser Lichtmeßvorrichtung in einer Kamera kann die an der Lichtmeßschaltung erzeugte unnötige Ladung an Streukapazitäten sofort beseitigt werden, ohne daß photoempfindliches Material wie ein Film oder dergleichen irgendwie nachteilig beeinflußt wird; zugleich kann die Lichtmeßvorrichtung so ausgestaltet werden, daß sie eine Sperrung des Rechenverstärkers durch Übersteuerung während eines Lichtmeßabschnitts verhindern kann, sowie so, daß sie als Begrenzer für die Verschlußzeit verwendet werden kann.built that outside light the light receiving element via the Filter irradiates while the light from the light source irradiates the light receiving element, but not through the Filter penetrates to the outside; when using this light measuring device in a camera, the light measuring circuit generated unnecessary charge of stray capacitances can be eliminated immediately, without the photosensitive Material such as a film or the like is adversely affected in some way; at the same time the light measuring device can so be designed so that they block the computation amplifier by overdriving during a light measuring section and so that it can be used as a shutter speed limiter.
Ferner kann die Lichtmeßvorrichtung nicht nur für eine Kamera, sondern auch für einen photoelektrischen Schalter wie ein Photo-Koppelelement oder dergleichen oder für einen Beleuchtungsmesser verwendet werden; da ; in diesen Fällen vor der Bestrahlung eines Lichtempfangselements mit Außenlicht das Lichtempfangselement mittels einer zusätzlichen Leuchtquelle mit schwachem Licht bestrahlt werden kann, können die Ansprecheigenschaften des Lichtempfangselements immer auf den besten Bedingungen gehalten werden, so daß sich daher ein photoelektrischer Schalter oder ein Beleuchtungsmesser mit einer sehr hohen Genauigkeit ergibt. Demnach ist die Lichtmeßvorrichtung nicht nur bei einer Kamera, sondern natürlich im Rahmen der Erfindung bei unterschiedlichen anderen Anwendungsfällen verwendbar- Further, the light measuring device can be used not only for a camera but also for a photoelectric switch such as a photo coupler or the like, or for a light meter; there ; In these cases, before a light receiving element is irradiated with outside light, the light receiving element can be irradiated with weak light by means of an additional light source, the response properties of the light receiving element can always be kept in the best conditions, so that a photoelectric switch or a light meter with a very high Accuracy results. Accordingly, the light measuring device can be used not only with a camera, but of course within the scope of the invention in various other applications.
Mit der Erfindung ist eine Lichtmeßvorrichtung geschaffen, bei der über einem Lichtabschirmtubus vor einem Lichtempfangselement ein Filter zur Kompensation spektraler Empfindlichkeit angebracht ist, während ferner zwischen dem Filter und dem Lichtempfangselement eine Lichtquelle ange-With the invention, a light measuring device is created in which a light shielding tube is located in front of a light receiving element a filter to compensate for spectral sensitivity is attached, while further between the Filter and the light receiving element a light source attached
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bracht ist, die Licht mit einer Wellenlängencharakterxstik abgibt, die innerhalb eines empfindlichen Wellenlängenberexchs des Lichtempfangselements liegt, jedoch außerhalb eines Durchlaß-Wellenlängenbereichs des Filters liegt; dabei bestrahlt Außenlicht das Tichtempfangselement über das Filter, während das Licht von der Lichtquelle derart geführt ist, daß es das Lichtempfangselement bestrahlt, jedoch nicht über das Filter nach außen dringt; damit kann das Licht von der Lichtquelle das Lichtempfangselement bestrahlen, ohne daß irgendein Zusammenhang mit der Einstrahlung des Außenlichts auf das Lichtempfangselement besteht.that emits light with a wavelength characteristic that is within a sensitive wavelength range the light receiving element lies outside a transmission wavelength range of the filter; while outside light irradiates the Tichtempfangselement over the filter, while the light from the light source in such a way is guided that it irradiates the light receiving element, but does not penetrate through the filter to the outside; so can the light from the light source irradiate the light receiving element without any connection with the irradiation of the outside light on the light receiving element.
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
-AS*-AS *
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Claims (3)
2822469 DiPl.-lng.P.GrupeDipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne
2822469 Di P l.-lng.P.Grupe
mittels der bei einem Anfangszustand der Lichtmessung
eine Lichtabgabe durch die Leuchtvorrichung (7) erfolgt.2. Light measuring device according to claim 1, characterized in that the light receiving element (5) is connected between input terminals of a light measuring computing amplifier (10) and a light output control device (24 to 36) is connected to the lighting device (7),
by means of the at an initial state of the light measurement
light is emitted by the lighting device (7).
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